Железнодорожная улица застраиваться стала на рубеже XIX—XX веков рабочими и служащими железнодорожной станции Тамбов. Название улицы Железнодорожная присвоено городской Думой 25 ноября 1911 года.
Ныне начинается от улицы Демьяна Бедного в квартале домов №№ 45—47, за южной границей «Зеленстроя», проходит его восточной частью и выходит на Коммунальную улицу в ее конце.
Последние дома: нечетной стороны — № 181, четной — № 56.
Длина улицы 2990 метров. 12